风机与压缩机第7章.doc

第七章通风机的噪音风机和压气机的噪音是一个很重要的运行特征,在实际中,应千方百计地消除。§1 , 它是一种纵波, 声波在空气中传播可以认为按绝热过程变化: coust p k??( 7-1 ) ?? pkd dp? RT p??声波的速度: kRT d dp a???( 7-2 ) 式中, R 气体常数 k 绝热指数: v pC Ck?声速和气压无关, C?0 时空气中的声速 s ,s mta61 . ??( 7-3 ) f 为频率, T 为周期: T f 1?( Hz )( 7-4 ) 波长用?表示: f a??(m )( 7-5 ) 图 7-1 : 根据连续方程: )()(uaAdp Aa????? udp a ???( 7-6 ) 在声波通过一个介质断面时, 由于声波的作用使介质得到弹性位势和动能。介质弹性力所做的功为弹性位势 pE (单位体积) ??dpv dvpE p???pdv (比容,单位质量气体) coust v????dv dv??由( 7-2 )2a dp d?? 2 22)(2 1a dp dp a pE p????( 7-7 ) 动能(单位体积) kE 2 2222)(2 1)(22 1a dp dauE k???????( 7-8 ) 所以当声波通过时,单位流体所获得的总能量: 2 2)(a dp EEE kp????( 7-9 ) 所以由于声波的 a 传播,故单位时间内通过垂直于声传播方向的单位面积上声的能量为:I 2 2)(m Wa dp aEI????( 7-10 ) 式中 I -声强 2m W (单位时间通过单位面积的能量) ?-介声密度 3m kg dp -声压 2m N 平常引起听觉得声强 2 1210m W ?(听域声强) 引起(缺)的声强 210m W (痛域声强) 声音的强弱只有相对概念,故用声强级 IL (单位 dB ,分贝)表示: 0 lg10I I IL?(dB ) 式中 2 12 010m WI ??,在 0I 声强下的 IL ,就是 0 分贝。图 7-2 声波的反射图 7-3 声波前后的流动图 7-4 ,使空气的压力(大气压)发生变化, dp ,气压的变化叫做声压: kdp dp p)(???+ ????dS?压(缺)率 kS Sp dp p k?????1)1( ( 7-12 ) 声压 dp 与大气压 p 的关系: kSp dp?( 7-13 ) 声压随时间的变化:对于绝热过程 coust pV k?V dV kp dp??( 7-14 ) 设'pdp?,'vdV ?V vkp p ''???( 7-15 ) t vV pkt p???????'' ( 7-16 ) 体积变化量: Vx v????' ( 7-17 ) t u????( 7-18 ) t uVt v?????' ( 7-19 ) 用'p 表示声压随时间变化的关系: x u kp t p??????' ( 7-20 ) 声压的有效值: 由于声音是波,声压'p (dp )是变化的,为此用有效值 ep 表示,是指一周期的均方根平均值: ?? TedtpT p 0 2'1 2m N ( 7-21 ) (缺)时, 2 'mepp?( 7-22 ) f??2?,角频率,合成声压为: ...... 22 21??? eeeppp ( 7-23 ) 声压级: SPL ,由于声强很测量,平时测出声压,声强与声压的平方成正比: '0 '2'0 2' lg20 lg10p pp p SPL ??(dB )( 7-24 ) 0p ,为 1000 赫兹的听力声强, 2 5'10 2m Np ???, SPL ,声压级( IL 声强) 声压的合成: 1L 、2L (声压级),21LL?)10 11 lg( 10 10 11LLLaLL ?????+ (dB ) 图 7-5 ,用 W 表示(单位 W ) ,也可以用声功率级表示: PWL 0 lg10W W PWL ?(dB )( 7-25 ) 12 010 ??W (W ) 多级间可以换算 L (dB )'p (2m N )IE a?(2m W )W (W ) 0 1210 ?1210 ? 10 1110 ? 1110 ? 20 1010 ?1010 ? 80 710 ?710 ? 1002210 ?210 ? 120 201 声功率的测量方法: (1 )自动声场法自动球面: 11 lg20???r SPL P